Quecksilberschalter Es ist bereits bekannt, die Gehäuse von Quecksilberschaltern
,anstatt aus Glas aus einem keramischen Werkstoff oder aus Metall herzustellen.
Bei allen bekannten Schaltern' sind in der Regel Ansätze vorgesehen, die die Stromzuführungen
aufnehmen und deren Hohlraum mit Quecksilber gefüllt ist, so daß beim Schalten stets
Kontakt zwischen Quecksilber und Quecksilber hergestellt wird. Durch diese Ansätze
wird jedoch die Herstellung solcher Schalter kompliziert, und es entsteht eine sperrige
Ausführung, die verhältnismäßig viel Raum beansprucht. Man hat auch bereits vorgeschlagen,
das Gehäuse !eines Quecksilberschalters aus einem keramischen Zylinder ohne derartige
Ansätze herzustellen und die öffnungen dieses Zylinders durch Auflöten von Metallkappen
zu verschließen. Bei dieser Konstruktion erfolgt aber die Stromunterbrechung zwischen
der Schaltflüssigkeit (Quecksilber) und einer der Metallkappen; es ist also im allgemeinen
nicht mehr das Prinzip gewahrt, daß die Kontaktgabe stets zwischen Quecksilber und
Quecksilber erfolgt. Dies hat zur Folge, daß der Schalter im Betrieb sehr heiß wird,
da der am Metall ansetzende Lichtbogen viel länger bestehen bleibt ,als der Lichtbogen
zwischen Quecksilber -und Quecksilber. Es kann daher auch vorkommen, daß der zwischen
der Metallkappe und dem Quecksilber entstehende Lichtbogen die Metallkappe zerstört
und damit den Schalter unbrauchbar macht. Für den Betrieb aller bekannten Quecksilberschalter
ist außerdem verhältnismäßig viel Quecksilber notwendig, wodurch de Schalter erheblich
verteuert und auch das Gewicht der Schalter für manche Verwendungszwecke unerwünscht
hoch wird.Mercury switches It is already known that the housings of mercury switches
, instead of being made of glass from a ceramic material or from metal.
In all known switches' approaches are usually provided that the power supply
record and the cavity is filled with mercury, so that when switching always
Contact between mercury and mercury is established. Through these approaches
however, such switches become complicated to manufacture and bulky
Execution that takes up a relatively large amount of space. It has also already been suggested
the housing! of a mercury switch made from a ceramic cylinder without such
Make approaches and the openings of this cylinder by soldering on metal caps
to close. In this construction, however, the power interruption takes place between
the switching fluid (mercury) and one of the metal caps; so it is in general
no longer respected the principle that the contact is always between mercury and
Mercury takes place. As a result, the switch becomes very hot during operation,
because the arc that attaches to the metal lasts much longer than the arc
between mercury and mercury. It can therefore also happen that the between
The arc created by the metal cap and the mercury destroys the metal cap
and thus makes the switch unusable. For the operation of all known mercury switches
is also a relatively large amount of mercury necessary, which de switch considerably
expensive and the weight of the switch undesirable for some uses
gets high.
Die geschilderten Nachteile werden durch die Erfindung vermieden,
die sich auf einen Quecksilberschalter bezieht, dessen vorzugsweise zylindrisches
Gehäuse aus Metall oder aus einem Isolierstoff, beispielsweise also aus Keramik,-
hergestellt sein kann. Gemäß der Erfindung besteht bei einem derartigen Schalter
mindestens eine der Elektroden ganz oder zum Teil aus einem porösen Körper, der
mit
Quecksilber getränkt ist. Man ist also nicht mehr gezwungen, das Quecksilber in
Näpfen um die Stromeinführung herum anzuordnen, sondern das Quecksilber haftet infolge
von Kapillarkräften an der gesinterten Elektrode und stellt so gewissermaßen eine
erstarrte Quecksilberelektrode dar.The described disadvantages are avoided by the invention,
which refers to a mercury switch, its preferably cylindrical
Housing made of metal or an insulating material, for example made of ceramic,
can be made. According to the invention, there is such a switch
at least one of the electrodes wholly or partly made of a porous body, the
with
Is soaked in mercury. So you are no longer forced to put the mercury in
To arrange cups around the power inlet, but the mercury adheres as a result
of capillary forces on the sintered electrode and so to a certain extent represents a
solidified mercury electrode.
Der poröse Körper gemäß der Erfindung kann beispielsweise durch Sinterung
von Wolframpulver hergestellt werden. Es eignen sich für diesen Zweck aber auch
Eisenpulver bzw. Chrom- oder Nickelpulver, d. h. alle nicht oder nur wenig amalgamierbaren
Metalle. Diese Sinterkörper lassen sich leicht auf Metallteile aufbringen bzw. die
Metallteile können mit saufgesinterten Schichten der angegebenen Metalle verseben
werden. Dies geschieht am besten in der Weise, daß eine alkoholische Aufschwemmung
des betreffenden Metalls mit dem Pinsel auf die Kontaktfläche aufgetragen und die
Schicht im Vakuum- oder Wasserstoffofen auf das Metall aufgesintert wird. Eine Tränkung
der Sinterschicht mit Quecksilber ist nichterforderlich, da dies beim ersten Schalten
unter dem Einfluß des elektrischen Lichtbogens selbsttätig erfolgt. Man kann nach
der weiteren Erfindung in das Schaltergehäuse mehrere frei bewegliche Körper von
vorzugsweisekugeliger Gestalt einbringen, die gleichfalls mit einer porösen und
mit Quecksilber gefüllten Sinterschicht versehen sind. In allen Fällen findet die
Stromunterbrechung zwischen Quecksilber statt, dessen Menge besonders dann relativ
gering sein kann, wenn die erwähnten frei beweglichen Körper vorgesehen sind.The porous body according to the invention can for example by sintering
made of tungsten powder. But they are also suitable for this purpose
Iron powder or chromium or nickel powder, d. H. all not or only little amalgamable
Metals. These sintered bodies can easily be applied to metal parts or the
Metal parts can be sintered with sintered layers of the specified metals
will. This is best done in such a way that an alcoholic suspension
of the metal in question is applied to the contact surface with a brush and the
Layer is sintered onto the metal in a vacuum or hydrogen furnace. A watering
the sintered layer with mercury is not required, as this is the case when switching for the first time
takes place automatically under the influence of the electric arc. You can go to
the further invention in the switch housing several freely movable bodies of
bring preferably spherical shape, which is also with a porous and
are provided with a mercury-filled sintered layer. In all cases the
Current interruption between mercury takes place, its amount especially then relative
can be low if the freely movable bodies mentioned are provided.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele nach der Erfindung dargestellt.In the drawing, exemplary embodiments according to the invention are shown.
Fig: i zeigt einen Quecksilberschalter, dessen zylindrisches Gehäuse
i aus keramischen Werkstoffen hergestellt ist. Die öffnüngen des Zylinders sind
durch Auflöten von Metallkappen 2 verschlossen. Die Verbindung . zwischen den Metallkappen
2 und der keramischen Gehäusewand i kann. an den Stellen 9, beispielsweise durch
Löten oder aber auch mittels eines Glasflusses, erfolgen. Um eine hohe thermische
Festigkeit solcher Lötverbindungen zu erzielen, empfiehlt es sich, ein Hartlot zu
verwenden. Dabei ist es notwendig, .die keramische Verbindungsstelle zuvor mit ,,einem
lötfähigen Metallüberzug zu versehen; das kann etwa durch Aufsintern von Carbonyleisen
geschehen. Die Elektroden des Schalters sind mit q. und 5 bezeichnet. Die Elektrode
5 trägt eine Sinterschicht nach der Erfindung, die mit Quecksilber gefüllt ist.
Zur Evakuierung und gegebenenfalls zum Einfüllen eines Gases (beispielsweise Wasserstoff)
dient der Pumpstutzen 6, der durch Lotung oder Schweißung mit einer der Metallkappen
2 verbunden sein kann. Um die Lötstellen bei 9 gegen Amalgamierung zu schützen,
sind bei 3 Asbestscheiben vorgesehen, die ein Vordringen des Quecksilberdampfes
zu den Lötstellen verhindern. Die Schaltflüssigkeit (Quecksilber) ist mit 8 bezeichnet.
Bei einer entsprechenden Neigung des Schalters wird das Quecksilber 8 gegen die
Sinterschichten 7 der Elektrode 5 bewegt und der Stromkreis dadurch geschlossen.
Wie aus der Figur deutlich zu ersehen ist, erfolgt die Stromunterbrechung zwischen
zwei Quecksilbermengen, nämlich zwischen dem Quecksilber 8 und dem in der Sinterschicht
7 befindlichen Quecksilber.Fig: i shows a mercury switch, its cylindrical housing
i is made of ceramic materials. The openings of the cylinder are
closed by soldering on metal caps 2. The connection . between the metal caps
2 and the ceramic housing wall i can. at points 9, for example through
Soldering or else by means of a glass flux take place. To a high thermal
To achieve strength of such soldered connections, it is advisable to use a hard solder
use. It is necessary to .the ceramic joint beforehand with ,, a
to provide a solderable metal coating; this can be done, for example, by sintering on carbonyl iron
happen. The electrodes of the switch are marked with q. and 5 denotes. The electrode
5 carries a sintered layer according to the invention which is filled with mercury.
For evacuation and, if necessary, for filling in a gas (e.g. hydrogen)
the pump nozzle 6 is used, which is soldered or welded to one of the metal caps
2 can be connected. To protect the soldering points at 9 against amalgamation,
are provided for 3 asbestos discs, which prevent the mercury vapor from penetrating
to prevent the solder joints. The switching fluid (mercury) is labeled 8.
With a corresponding inclination of the switch, the mercury 8 is against the
Sintered layers 7 of the electrode 5 moved and the circuit thereby closed.
As can be clearly seen from the figure, the current interruption takes place between
two quantities of mercury, namely between the mercury 8 and that in the sintered layer
7 located mercury.
Das Schaltergehäuse i i des in Fig. 2 dargestellten Quecksilberschalters
besteht aus Metall. Mit 12 ist der aus :einem keramischen Werkstoff bestehende Isolator
bezeichnet, der durch Auflöten oder Aufschmelzen eines Metallringes 16 mit
dem Schaltergehäuse verbunden ist. Durch den keramischen Isolator 12 ist die Elektrodenzuleitung
13 geführt. Mit i q. ist wieder die mit - Quecksilber gefüllte Sinterachicht bezeichnet,
die auf einer der Elektroden angebracht - ist. Die Metallkappe 15 ist ebenso
wie der Metallring 16
an den Stellen 17 durch Lotung oder Verschmelzung
befestigt. Die Schaltflüssigkeit trägt die Ziffer 18. Zur Evakuierung des
Gefäßes dient der Pumpstützen i9. Die Wirkungsweise eines derartigen Schalters ist
die geiche wie bei der Ausführungsform nach Fig. i.The switch housing ii of the mercury switch shown in FIG. 2 is made of metal. With 12 the consisting of: a ceramic material insulator is referred to, which is connected by soldering or melting a metal ring 1 6 with the switch housing. The electrode lead 13 is passed through the ceramic insulator 12. With i q. is the name of the sintered layer filled with mercury, which is attached to one of the electrodes. The metal cap 1 5 , like the metal ring 1 6, is fastened at the points 17 by soldering or fusing. The switching fluid bears the number 1 8. The pump support i9 is used to evacuate the vessel. The mode of operation of such a switch is the same as in the embodiment according to FIG.
Eine von den beschriebenen Ausführungsbeispielen abweichende Form
eines Quecksilberschalters nach der Erfindung ist in der Fig.3 dargestellt, Hier
sind in das keramische Gehäuse 21 mehrere frei 'bewegliche Körper 25 eingebracht,
die die Form einer Kugel aufweisen können und mit einer Sinterschicht nach der Erfindung
versehen sind. Sie stellen bei einer entsprechenden Neigung des Schalters eine leitende
Verbindung her zwischen der Elektrod8 26 und der Gegenelektrode 23, die an ihrer
Oberfläche gleichfalls eine ' mit Quecksilber gefüllte Sinterschicht 24 trägt- In
diesem Falle erfolgt die Stromunterbrechung gleichfalls zwischen zwei Quecksilbermengen,
obwohl die zum Betrieb des Schalters notwendige Quecksilbermenge wesentlich geringer
sein kann .als bei den bekannten Ausführungen und auch geringer als bei den Ausführungsbeispielen
nach den Fig. i und z. Bei 27 ist noch eine geringe Quecksilbermenge dargestellt,
die als Überschuß in das Gefäß eingebracht werden kann. Die übrigen Einzelheiten
des Schalters stimmen mit den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen überein.
So sind die öffnungen
des keramischen Zylinders 2 i auch hier durch
Auflöten oder Aufschmelzen von Metallkappen 22 verschlossen. An einer von ihnen
ist der Pumpstutzen 29 angebracht.A form that differs from the exemplary embodiments described
a mercury switch according to the invention is shown in Fig.3, here
several freely movable bodies 25 are introduced into the ceramic housing 21,
which can have the shape of a sphere and with a sintered layer according to the invention
are provided. With a corresponding inclination of the switch, they provide a conductive one
Connection established between the electrode 26 and the counter electrode 23, which is attached to its
Surface also carries a sintered layer 24 filled with mercury
In this case, the current is also interrupted between two quantities of mercury,
although the amount of mercury required to operate the switch is significantly lower
Can be .as in the known designs and also less than in the exemplary embodiments
according to FIGS. i and z. At 27 a small amount of mercury is shown,
which can be introduced into the vessel as an excess. The rest of the details
of the switch correspond to the exemplary embodiments already described.
So are the openings
of the ceramic cylinder 2 i also through here
Soldering or melting of metal caps 22 closed. One of them
the pump nozzle 29 is attached.
Allen dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung ist der Vorzug
gemeinsam, daß das Gehäuse aus einem im wesentlichen glatten Metall- oder Keramikzylinder
besteht, in dem nur eine verhältnismäßig geringe Quecksilbermenge vorhanden ist.
Damit entsteht eine raum- und gewichtsparende Konstruktion solcher Schalter.All illustrated embodiments of the invention are preferred
in common that the housing consists of a substantially smooth metal or ceramic cylinder
exists in which only a relatively small amount of mercury is present.
This creates a space- and weight-saving construction of such switches.